Especificaciones de Diseño ( Cañerías)

Especificaciones de Cañerías
Las especificaciones constituyen un documento legal de validez, en muchos casos contractual, en
donde se detallan los requerimientos técnicos necesarios para efectuar una etapa o conjunto de etapas en el diseño, construcción, mantenimiento etc. de una instalación industrial.
No es posible abarcar en este curso la totalidad del tipo de especificaciones posibles de redactar,
por lo que sólo veremos algunos casos más importantes de los innumerables que se pueden presentar para su aplicación en cañerías.
Especificaciones generales
Se emiten para regular todos los temas relativos a la especialidad, y contienen datos y
prescripciones válidas para todos los servicios que se tengan.
Se utilizan para contratar ingeniería, cuando se emiten antes del inicio de un proyecto, por parte
de una empresa que va a realizar una inversión destinada a una instalación industrial, y también durante el desarrollo de una ingeniería básica, de modo que pueda regular más tarde las diferentes etapas del proyecto. Contienen por lo menos las siguientes informaciones :
¨ Códigos y normas que deben ser obedecidos.
¨ Abreviaturas y siglas empleada.
¨ Sistema adoptado para identificación de líneas.
¨ Prescripciones diversas sobre le proyecto, cálculo, trazado, fabricación, montaje y pruebas de
las cañerías que se aplican en cada caso.
Los datos más importantes son los detalles básicos de distancias que se deben respetar entre las
cañerías y equipar para evitar interferencias y facilitar su operatividad, la disposición de cañerías
subterráneas, los drenajes y alcantarillado, la simbología a utilizar en diagramas, planos de planta
elevación y de detalle, soportes, isométricos etc.
Contienen además una descripción de los parámetros principales de los servicios básicos,
temperaturas, presiones etc., y los requerimientos de cada fluido en relación a los materiales a usar, en líneas generales.
Especificaciones de materiales
Son las normas específicas escritas especialmente para cada clase de servicios y para cada
proyecto o instalación.
Cada capítulo de la especificación acostumbra abarcar un número de servicios semejantes en una
cierta gama de presiones y temperaturas, para las cuales puedan ser recomendadas las mismas
especificaciones tipo y modelo de caños, válvulas y accesorios.
Para ello se hace coincidir la gama de variaciones de cada especificación con la de cada clase de
presión nominal (Rating) de válvulas, bridas y accesorios. Así por ejemplo tendremos una especificación
que incluye las variaciones de presión - temperatura para la nominal de 150# , otra para 300#.
Una misma especificación puede incluir uno o más servicios con el mismo o diferente fluido, ya
que para diferentes servicios se pueden adoptar los mismos caños, válvula y accesorios. Así tendremos una especificación para hidrocarburos líquidos, otra para hidrocarburos gaseosos, otra para vapor vivo,otra para condensado, aire comprimido, etc.
En un determinado proyecto no se tendrá un número excesivamente grande de especificaciones
diferentes, que complicaría el proyecto y dificultaría la compra y almacenaje de los materiales.
Tampoco deberá tener un número pequeño de especificaciones, pues originaría gastos innecesarios por el uso no adecuado de muchos materiales.
Es evidente que existiendo una única especificación, ésta debería cubrir al servicio más severo,
quedando así sobredimensionada para los demás.
Para la preparación de la especificación de materiales, el primer paso es confeccionar la lista de
todos los servicios existentes, con sus características completas, presiones y temperaturas de operación.
Hecha la lista, es posible agrupar los fluidos que puedan ser incluidos en una misma especificación, esto es, para los cuales se puedan recomendar los mismos materiales.
En todas las especificaciones deben constar obligatoriamente las siguientes informaciones :
¨ Sigla de identificación de la especificación
¨ Clase de fluido al cual se la destina
¨ Gama de variación de presión y temperatura
¨ Tolerancia de corrosión adoptada
¨ Caños : Material, proceso de fabricación, espesores recomendados para los distintos
diámetros, y sistema de unión adoptado.
¨ Válvulas : Tipos empleados para bloqueo (esclusa (gate va.) esférica, etc.) para regulación
(globo, aguja, diafragma), para retención, etc., con indicación completa de los materiales
usados en su construcción, carcaza, vástago, proceso de fabricación, tipo de extremidades,
clase de presión nominal, accionamiento etc.
¨ Bridas (flanges) y accesorios brindados; especificación del material, clase de presión nominal y tipo de caras.
¨ Accesorios para soldar y roscados : Material, proceso de fabricación, clase de presión nominal, espesor.
¨ Pernos (bolts-stud bolts) : tipo y especificación del material.
¨ Juntas; tipo, espesor, material.
Debe tenerse en cuenta que los materiales, clase de presión, espesores, etc. tanto de los caños
como de las válvulas y accesorios, casi nunca son los mismos para todos los diámetros nominales de una misma especificación.
Las especificaciones deben tener en cuenta, si así lo requiere el caso, exigencias especiales de
los procedimientos de soldadura y electrodos usados, tratamientos térmicos, revestimientos externos e internos, caso de empleo de codos en secciones (mittered bends) o de derivaciones soldadas los cuales deben constar en cada especificación.
Para el caso particular de las válvulas, es costumbre usar siglas que son adoptadas en diferentes
hojas de esp. ya que se pueden aplicar a diferentes servicios.
Agrupadas las válvulas con sus siglas de identificación aparte, constituyen en si mismas otra
especificación que facilita la compra y almacenaje de las válvulas.
Tanto las especificaciones generales como las de clase de materiales son usadas en la
contratación de montajes de plantas industriales, en fabricación de cañerías y en las plantas ya en marcha, para las tareas de mantenimiento o ampliaciones, como guía de diseño.
Son complementadas además con las siguientes especificaciones particulares de cada grupo de
servicios
¨ Soldadura
¨ Aislación térmica
¨ Pintura y tratamiento de superficies
¨ Filtros (materiales e instalación)
¨ Sistemas de calentamiento (tracing)
¨ Cálculos de diámetro, espesores, flexibilidad.
En caso de especificaciones para mantenimiento, se incluyen los siguientes capítulos que
configuran en sí mismos un contrato de carácter técnico-legal : Listas de Líneas
Como complemento de los planos de cañerías, se emiten planillas con las características de cada
línea, que si bien no forman parte de los mismos proveen todos los datos necesarios para identificarlas.
Estas hojas de datos o listas de líneas contienen las siguientes columnas :
a) Número de línea
b) Clase o tipo de fluido circulante
c) Diámetro nominal
d) Sigla abreviada de la especificación de materiales
e) Extremos de la línea, es decir desde donde viene y hacia donde va
f) Caudal, velocidad y pérdida de carga
g) Temperatura y presión de operación
h) Temperatura y presión de diseño
i) Presión de prueba
j) Aislación térmica si fuera requerido y tipo
k) Necesidad de calentamiento (tracing) y tipo.
Estos capítulos son un ejemplo que puede ampliarse o reducirse según sean
los requerimientos de cada proyecto. El contratista los tomará en cuenta en
su oferta técnica y si cumplen con la esp. general de materiales, de montaje etc.
vigentes en la planta, ésta podrá ser técnicamente aceptable.
1. Alcance
2. Materiales y normas
3. Fabricación
4. Soldadura
5. Transporte
6. Almacenamiento
7. Montaje
8. Inspección
9. Puesta en marcha
10. Plazos de entrega

Listas de Materiales

Se incluyen algunas veces en los mismos planos o en documento aparte y en este último caso
pueden incluir los materiales de varios planos.
Es recomendable que contengan todas las características de los materiales, incluyendo :
a) Número de ítem
b) Diámetro nominal
c) Tipo de accesorio
d) Características (roscado, soldable etc.)
e) Rating (Relación nominal presión- temperatura)
f) Cantidad
g) Material
Donde generalmente se incluyen, es en los planos en los de fabricación e isométricos para
mantenimiento.
También en los planos de planta - elevación y en los isométricos de diseño se incluyen las listas de materiales.
En los sistemas gráficos (CAD) se utilizan bases de datos como documento separado del archivo
gráfico o también incorporado al plano como texto.
Los Sistemas Gráficos relacionan cada elemento o entidad componente de las líneas en el plano
con cada línea de la base (record) y el manipuleo se puede realizar dentro del archivo del software utilizado, del mismo modo que se procede como con cualquier otra base de datos.
Diseño de Planos de Cañerías Consideraciones básicas
1) Condiciones de servicio: Raramente las condiciones de servicio imponen en forma obligatoria
el trazado de una cañería. Aún así es importante conocerlas, para lograr un mínimo de pérdida de carga,
pendientes apropiadas, etc.
2) Flexibilidad: Las líneas deben tener un trazado tal que les dé flexibilidad suficiente para
absorber los esfuerzos provenientes de las dilataciones (será visto en Tema 6).
3) Transmisión de esfuerzos y vibraciones: no debe haber transmisión de esfuerzos no
admisibles, de las cañerías a los equipos y viceversa.
4) Accesibilidad: las válvulas o equipos que exijan operación o mantenimiento deben ser
accesibles con facilidad. Las líneas deben ser accesibles por lo menos para inspección.
5) Mantenimiento: deben ser provistas de facilidades para mantenimiento, incluso pintura, de toda
la cañería y accesorios. El desmontaje rara vez ocurre y no es considerado.
6) Seguridad: Deben prevenirse accidentes y minimizar sus consecuencias, si se producen.
7) Economía: El mejor trazado es el más barato, siempre que se respeten las demás exigencias.
8) Apariencia: Una buena apariencia, es decir, un aspecto de orden y de buena terminación es
siempre necesaria, sumada a la facilidad de operación, mantenimiento y economía.